РефератыЭкономико-математическое моделированиеКоКомпьютерное моделирование технологических процессов пищевых производств

Компьютерное моделирование технологических процессов пищевых производств

Министерство образования и науки РФ


Федеральное агентство по образованию


ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра органической химии и пищевой технологии


Допускаю к защите


Руководитель


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовому проекту по дисциплине


КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ


МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДУКТОВОГО РАСЧЕТА ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА


наименование темы


Выполнил студент группы


Нормоконтролер_________


Курсовой проект защищен с оценкой


Иркутск 2008г.


ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


ЗАДАНИЕ


НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (КУРСОВУЮ РАБОТУ)


По курсу:
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Студенту __________________


Тема проекта
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДУКТОВОГО РАСЧЕТА ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА



Задание на проектирование:


Произвести расчет рабочих рецептур пяти видов пива, подобрать наилучший объем выпуска ассортимента и смоделировать задачу сохранения производственной мощности при изменении поставки сырья.


Исходные данные:


Расход сырья, кг на 1 т готовой продукции в натуре и в сухих веществах по рецептуре.


Рекомендуемая литература:


1. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. – М.: Химия, 1992. – 237 с.


2. Елизарова Л.Г., Николаева М.А.. Алкогольные напитки. Товарный справочник. / Л.Г.Елизарова, 1997. - 115 c.


3. Периодический центральный журнал «Пиво и напитки».


4. Производство безалкогольных напитков: справочник / В.В. Рудольф, А.В. Орещенко, П.М. Яшнова – СПб.: Профессия, 2000.–360 с.


5. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств.–М.: Колос, 1999.–448с.


Дата выдачи задания «__» _апреля 2008г.


Дата представления проекта руководителю


« » мая 2008г.


Руководитель курсового проектирования__________ .


Компьютерное моделирование технологических процессов на основе выбранных актуальных моделей пищевой промышленности


Технологическая система представляет собой совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций. Основными элементами современной технологии, как сложной производственной системы, являются ресурсы, а для анализа самой технологии требуются адекватные сложные методы. Любая технологическая система может быть представлена определенной математической моделью с использованием широкого спектра численных методов, которая в упрощенном виде будет отображать наиболее существенные свойства реальной системы. При этом выбранное описание позволит проследить изменения технологии во времени.


Научной основой современного технологического контроля качества стали математико-статистические методы. Управление качеством продукции может обеспечиваться двумя методами: посредством разбраковки изделий и путем повышения технологической точности.


Современные информационные технологии позволяют оперативно и оптимальным образом принимать решение по управлению технологическим процессом.


1. Оптимизация производственных затрат пивоваренного производства и моделирование расхода сырья


Основное пивоваренное сырье – это пивоваренный солод с добавкой несоложенных материалов (ячменя, рисовой сечки, обезжиренной кукурузы, сахара), вода, хмель или хмелевые препараты.


Пиво бывает светлое и тёмное, а в зависимости от вида применяемых дрожжей – низового и верхового брожения. Около 90% производимого пива низового брожения приходится на светлые сорта, для которых характерны тонкий, слабовыраженный солодовый вкус, хмелевой аромат и ярко выраженная горечь.


Основными нормативными документами для изготовления пива являются сборники унифицированных рецептур и технологические инструкции для предприятий по производству пива.


В рецептурах указано определённое соотношение компонентов сырья для производства данного наименования изделия, что позволяет определить расход сырья для выпуска готовой продукции и спланировать себестоимость изделий. В рецептурах рассчитаны не все фазы технологического процесса, а только те, на которых происходят изменения состава сырья или влажности.


На предприятиях рабочие рецептуры рассчитываются для определённого расхода сырья и полуфабрикатов для требуемого количества изделий в смену и на нагрузку с учётом ёмкости оборудования и его производительности. Такие расчеты характеризуется большими объемами исход­ных данных, подлежащих обработке, громоздкостью вычислительных процедур и многократным их повторением. Поэтому реализация математических моделей дозирования сырья сложна без применения вычислительных машин. Компьютерное моделирование дает возможность эффективного поиска оптимальных условий, при которых должен проходить технологический процесс, для обеспе­чения наилучшего качества продукта, наименьшего расхода энергии, наибольшей прибыли и т. д. Microsoft Excel позволяет создать удобную в использовании компьютерную модель, которая позволяет при изменении одного параметра увидеть значения выходных параметров.


Цель работы:
составить компьютерную модель, позволяющую производить расчет расхода сырья для производства светлого пива. Максимизировать доход от произведенной продукции, установив оптимальный объем выпуска выбранного ассортимента пива.


В качестве исходных данных для расчета расхода сырья для производства светлого пива предлагается рецептура и качественные показатели выпускаемой продукции (таблица 1 и 2).


Таблица 1


Рецептура и качественные показатели выпускаемой продукции






























































































Сырье,


показатели


Обозн


Пиво "Рижское"


Пиво "Московское"


Пиво "Казанское"


Пиво "Самарское"


Пиво "Ленинградское"


Рецептура засыпей, %


Солод светлый


Мсс


100


80


70


76


90


Рисовая сечка


Мрс


20


30


19


10


Сахар


Мсах


5


Общий расход хмеля


Мхм


1,596


1,566


1,432


1,119


1,095


Качественные показатели


Экстактивность (плотность) начального сусла,%


i


12


13


14


14,5


20


Удельный вес сусла


d


1,0484


1,0526


1,0570


1,0590


1,07415


Содержание алкоголя, % масс.


3,4


3,5


3,8


3


6


Содержание углекислого газа, % масс.


0,33


0,33


0,35


0,30


0,33


Срок дображивания, суток


42


42


60


60


90


Действительная степень сбраживания,%


55


52


53,5


59,5


55,5



Таблица 2


Технологические показатели


































































































Наименование


Условное обозначение


количество на 100 кг зернового сырья


Масса зерновой засыпи, кг


Мз


100


Влажность светлого солода, %


Wпсс


5,6


Влажность рисовой сечки, %


Wрс


15


Влажность прессованного хмеля, %


Wпрх


13


Влажность гранулированного хмеля, %


Wгрх


6,5


Влажность пивной дробины, %


Wдр


88


Влажность хмелевой дробины, %


Wхд


85


Экстрактивность солода


Есс


76


Экстрактивность рисовой сечки


Ерс


85


Коэффициент объёма расширения


К об р


1,04


Норма горечи


Гс


0,75


Кислоты прессованного хмеля


aпх


3,5


Кислоты гранулированного хмеля


aгх


3,5


Средневзвешенные потери


Пр


1,7


Потери солода


Пп


0,5


Потери экстракта


Пдр


2,8


Потери в хмелевой дробине


Пхд


6 - 6,5


Потери в бродильном цехе


Пб


2,5


Потери в цехе дображивания


Пдоб


1


Потери в фильтровальном отделении


Пфилт


1,7 - 2


Выход изб. дрожжей


Вмд


0,8


Диоксид углерода


С


150


Выпуск в год, дал


Г


600000



Технологические расчеты и расход сырья


1. Пиво «Рижское»


Технологические расчеты


































































Наименование


Условное обозначение


Количество на 100 кг зернового сырья


Объем сусла


Vc


54,51583365


Горячее сусло


Vгс


56,696467


Холодное сусло


Vхс


53,29467898


Экстрактивность сусла


Ес


68,58528


Масса сусла


Мс


571,544


Общее количество экстрактивных веществ


Мэв


71,38528


Масса потерь сухих веществ


Мпд


2,8


Масса экстрактивных веществ полированного солода


Мэв
псс


71,38528


Масса экстрактивных веществ рисовой сечки


Мэв
рс


0


Сухие вещества светлого солода


Мсв
псс


93,928


Сухие вещества рисовой сечки


Мсв
рс


0


Отходы полировки


Моп


0,5


Масса полированного солода


Мпсс


99,5


Общее количество сухих веществ


Мсв


93,928


Количество сухих веществ в дробине


Мсв
др


25,34272



Расход сырья






































































































































Продукты


Условное обозначение


на 100 кг зернового сырья


на 1 дал готового пива


на год


на сутки


Зернопродукты, кг


Солод светлый


Мсс


100


2,050003697


1230002,22


3727,27945


Рисовая сечка


Мрс


0


0


0


0


Всего


100


2,050003697


1230002,22


3727,27945


Другие виды сырья, кг


Хмель прессованный


Мхп


1,915708812


0,039272101


23563,2609


71,40382087


Хмель гранулированный


Мхг


16,04278075


0,328877598


197326,559


597,95927


Всего


17,95848956


0,3681497


220889,82


669,3630909


Промежуточные продукты и товарное пиво, дал


Сусло горячее


СЛг


56,696467


1,16227967


697367,802


2113,235763


Сусло охмеленное


СЛхм


53,29467898


1,092542889


655525,734


1986,441617


Пиво молодое


ПВм


51,962312


1,065229317


639137,59


1936,780577


Пиво фильтрованное


ПВф


49,62400796


1,017293998


610376,399


1849,625451


Пиво товарное


ПВт


48,78039983


1


600000


1818,181818


Отходы,кг


Дробина солодовая


Дс


211,1893333


4,329389142


2597633,48


7871,616621


Дробина хмелевая


Дхм


6,384


0,130872236


78523,3416


237,9495201


Осадок взвесей сусла


Ост


1,75


0,035875065


21525,0388


65,22739037


Дрожжи товарные


Дт


4,263574318


0,087403431


52442,0587


158,9153294


Диоксид углерода


Сот


7,317059974


0,15


90000


272,7272727


Отходы полировки


Плот


0,5


0,010250018


6150,01109


18,63639725



2. Пиво «Московское»


Технологические расчеты


































































Наименование


Условное обозначение


Количество на 100 кг зернового сырья


Объем сусла


Vc


50,2479019


Горячее сусло


Vгс


52,25781797


Холодное сусло


Vхс


49,1223489


Экстрактивность сусла


Ес


68,758224


Масса сусла


Мс


528,9094154


Общее количество экстрактивных веществ


Мэв


71,558224


Масса потерь сухих веществ


Мпд


2,8


Масса экстрактивных веществ полированного солода


Мэв
псс


57,108224


Масса экстрактивных веществ рисовой сечки


Мэв
рс


14,45


Сухие вещества светлого солода


Мсв
псс


75,1424


Сухие вещества рисовой сечки


Мсв
рс


17


Отходы полировки


Моп


0,4


Масса полированного солода


Мпсс


79,6


Общее количество сухих веществ


Мсв


92,1424


Количество сухих веществ в дробине


Мсв
др


23,384176



Расход сырья






































































































































Продукты


Условное обозначе-


ние


на 100 кг зернового сырья


на 1 дал готового пива


на год


на сутки


Зернопродукты, кг


Солод светлый


Мсс


80


1,779300728


1067580,437


3235,092233


Рисовая сечка


Мрс


20


0,444825182


266895,1092


808,7730582


Всего


100


2,22412591


1334475,546


4043,865291


Другие виды сырья, кг


Хмель прессованный


Мхп


1,915708812


0,042607776


25564,66563


77,46868374


Хмель гранулированный


Мхг


16,04278075


0,356811643


214086,986


648,7484424


Всего


17,95848956


0,399419419


239651,6516


726,2171262


Промежуточные прод

укты и товарное пиво, дал


Сусло горячее


СЛг


51,2879019


1,140707515


684424,5089


2074,013663


Сусло охмеленное


СЛхм


49,1223489


1,092542889


655525,7337


1986,441617


Пиво молодое


ПВм


47,89429017


1,065229317


639137,5903


1936,780577


Пиво фильтрованное


ПВф


45,73904712


1,017293998


610376,3988


1849,625451


Пиво товарное


ПВт


44,96148331


1


600000


1818,181818


Отходы, кг


Дробина солодовая


Дс


194,8681333


4,334112644


2600467,586


7880,204807


Дробина хмелевая


Дхм


6,264


0,139319247


83591,54821


253,3077218


Осадок взвесей сусла


Ост


1,75


0,038922203


23353,32206


70,7676426


Дрожжи товарные


Дт


3,929787912


0,087403431


52442,05869


158,9153294


Диоксид углерода


Сот


6,744222497


0,15


90000


272,7272727


Отходы полировки


Плот


0,4


0,008896504


5337,902184


16,17546116



3. Пиво «Казанское»


Технологические расчеты


































































Наименование


Условное обозначение


Количество на 100 кг зернового сырья


Объем сусла


Vc


46,52297337


Горячее сусло


Vгс


48,38389231


Холодное сусло


Vхс


45,48085877


Экстрактивность сусла


Ес


68,844696


Масса сусла


Мс


491,7478286


Общее количество экстрактивных веществ


Мэв


71,644696


Масса потерь сухих веществ


Мпд


2,8


Масса экстрактивных веществ полированного солода


Мэв
псс


49,969696


Масса экстрактивных веществ рисовой сечки


Мэв
рс


21,675


Сухие вещества светлого солода


Мсв
псс


65,7496


Сухие вещества рисовой сечки


Мсв
рс


25,5


Отходы полировки


Моп


0,35


Масса полированного солода


Мпсс


69,65


Общее количество сухих веществ


Мсв


91,2496


Количество сухих веществ в дробине


Мсв
др


22,404904



Расход сырья






































































































































Продукты


Условное обозначение


на 100 кг зернового сырья


на 1 дал готового пива


на год


на сутки


Зернопродукты, кг


Солод светлый


Мсс


70


1,681542617


1008925,57


3057,350212


Рисовая сечка


Мрс


30


0,720661121


432396,6728


1310,292948


Всего


100


2,402203738


1441322,243


4367,64316


Другие виды сырья, кг


Хмель прессованный


Мхп


1,915708812


0,046019229


27611,53722


83,6713249


Хмель гранулированный


Мхг


16,04278075


0,385380279


231228,1673


700,691416


Всего


17,95848956


0,431399508


258839,7045


784,3627409


Промежуточные продукты и товарное пиво, дал


Сусло горячее


СЛг


48,38389231


1,16227967


697367,8018


2113,235763


Сусло охмеленное


СЛхм


45,48085877


1,092542889


655525,7337


1986,441617


Пиво молодое


ПВм


44,3438373


1,065229317


639137,5903


1936,780577


Пиво фильтрованное


ПВф


42,34836462


1,017293998


610376,3988


1849,625451


Пиво товарное


ПВт


41,62844242


1


600000


1818,181818


Отходы, кг


Дробина солодовая


Дс


186,7075333


4,485095345


2691057,207


8154,718809


Дробина хмелевая


Дхм


5,728


0,13759823


82558,93807


250,1786002


Осадок взвесей сусла


Ост


1,75


0,042038565


25223,13925


76,4337553


Дрожжи товарные


Дт


3,638468702


0,087403431


52442,05869


158,9153294


Диоксид углерода


Сот


6,244266364


0,15


90000


272,7272727


Отходы полировки


Плот


0,35


0,008407713


5044,62785


15,28675106



4. Пиво «Самарское»


Технологические расчеты


































































Наименование


Условное обозначение


Количество на 100 кг зернового сырья


Объем сусла


Vc


42,44753528


Горячее сусло


Vгс


44,14543669


Холодное сусло


Vхс


41,49671049


Экстрактивность сусла


Ес


65,1803128


Масса сусла


Мс


449,5193986


Общее количество экстрактивных веществ


Мэв


67,9803128


Масса потерь сухих веществ


Мпд


2,8


Масса экстрактивных веществ полированного солода


Мэв
псс


54,2528128


Масса экстрактивных веществ рисовой сечки


Мэв
рс


13,7275


Сухие вещества светлого солода


Мсв
псс


71,38528


Сухие вещества рисовой сечки


Мсв
рс


16,15


Отходы полировки


Моп


0,38


Масса полированного солода


Мпсс


75,62


Общее количество сухих веществ


Мсв


87,53528


Количество сухих веществ в дробине


Мсв
др


22,3549672



Расход сырья






































































































































Продукты


Условное обозначение


на 100 кг зернового сырья


на 1 дал готового пива


на год


на сутки


Зернопродукты, кг


Солод светлый


Мсс


76


2,000960043


1200576,026


3638,109169


Рисовая сечка


Мрс


19


0,500240011


300144,0064


909,5272922


Всего


95


2,501200054


1500720,032


4547,636461


Другие виды сырья, кг


Хмель прессованный


Мхп


1,915708812


0,050437589


30262,55358


91,70470782


Хмель гранулированный


Мхг


16,04278075


0,422381095


253428,6573


767,9656281


Всего


17,95848956


0,472818685


283691,2109


859,6703359


Промежуточные продукты и товарное пиво, дал


Сусло горячее


СЛг


44,14543669


1,16227967


697367,8018


2113,235763


Сусло охмеленное


СЛхм


41,49671049


1,092542889


655525,7337


1986,441617


Пиво молодое


ПВм


40,45929273


1,065229317


639137,5903


1936,780577


Пиво фильтрованное


ПВф


38,63862456


1,017293998


610376,3988


1849,625451


Пиво товарное


ПВт


37,98176794


1


600000


1818,181818


Отходы, кг


Дробина солодовая


Дс


186,2913933


4,904758347


2942855,008


8917,742449


Дробина хмелевая


Дхм


4,476


0,117846015


70707,60909


214,2654821


Осадок взвесей сусла


Ост


1,75


0,046074738


27644,8427


83,7722506


Дрожжи товарные


Дт


3,319736839


0,087403431


52442,05869


158,9153294


Диоксид углерода


Сот


5,697265191


0,15


90000


272,7272727


Отходы полировки


Плот


0,38


0,0100048


6002,880129


18,19054584



5 Пиво «Ленинградское»


Технологические расчеты


































































Наименование


Условное обозначение


Количество на 100 кг зернового сырья


Объем сусла


Vc


31,96562491


Горячее сусло


Vгс


33,24424991


Холодное сусло


Vхс


31,24959491


Экстрактивность сусла


Ес


68,671752


Масса сусла


Мс


343,35876


Общее количество экстрактивных веществ


Мэв


71,471752


Масса потерь сухих веществ


Мпд


2,8


Масса экстрактивных веществ полированного солода


Мэв
псс


64,246752


Масса экстрактивных веществ рисовой сечки


Мэв
рс


7,225


Сухие вещества светлого солода


Мсв
псс


84,5352


Сухие вещества рисовой сечки


Мсв
рс


8,5


Отходы полировки


Моп


0,45


Масса полированного солода


Мпсс


89,55


Общее количество сухих веществ


Мсв


93,0352


Количество сухих веществ в дробине


Мсв
др


24,363448



Расход сырья






































































































































Продукты


Условное обозначение


на 100 кг зернового сырья


на 1 дал готового пива


на год


на сутки


Зернопродукты, кг


Солод светлый


Мсс


90


3,14656431


1887938,586


5721,026018


Рисовая сечка


Мрс


10


0,349618257


209770,954


635,6695575


Всего


100


3,496182566


2097709,54


6356,695575


Другие виды сырья, кг


Хмель прессованный


Мхп


1,915708812


0,066976678


40186,00651


121,7757773


Хмель гранулированный


Мхг


16,04278075


0,560884904


336530,9422


1019,790734


Всего


17,95848956


0,627861581


376716,9487


1141,566511


Промежуточные продукты и товарное пиво, дал


Сусло горячее


СЛг


33,24424991


1,16227967


697367,8018


2113,235763


Сусло охмеленное


СЛхм


31,24959491


1,092542889


655525,7337


1986,441617


Пиво молодое


ПВм


30,46835504


1,065229317


639137,5903


1936,780577


Пиво фильтрованное


ПВф


29,09727906


1,017293998


610376,3988


1849,625451


Пиво товарное


ПВт


28,60262532


1


600000


1818,181818


Отходы,кг


Дробина солодовая


Дс


203,0287333


7,09825518


4258953,108


12905,91851


Дробина хмелевая


Дхм


4,38


0,153132796


91879,67785


278,4232662


Осадок взвесей сусла


Ост


1,75


0,061183195


36709,91695


111,2421726


Дрожжи товарные


Дт


2,499967593


0,087403431


52442,05869


158,9153294


Диоксид углерода


Сот


4,290393798


0,15


90000


272,7272727


Отходы полировки


Плот


0,45


0,015732822


9439,692929


28,60513009


Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Компьютерное моделирование технологических процессов пищевых производств

Слов:4603
Символов:51804
Размер:101.18 Кб.